硫-氧化物發(fā)光材料的合成及在1550nm激發(fā)下的發(fā)光性質(zhì)研究.pdf

1、隨著上轉(zhuǎn)換發(fā)光研究的深入，已經(jīng)涌現(xiàn)出許多關(guān)于上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的新應(yīng)用，如防偽、太陽能紅外捕獲、活體生物成像等。這些應(yīng)用對上轉(zhuǎn)換材料的穩(wěn)定性以及多色發(fā)光性能方面都提出了更高的要求，如太陽能紅外捕獲應(yīng)用就要求材料可以在室外的各種嚴苛環(huán)境下穩(wěn)定使用二十年以上，活體生物成像還要求在生物體內(nèi)實現(xiàn)高效的紅色或近紅外發(fā)光。除此之外，上轉(zhuǎn)換材料還應(yīng)該具備顆粒細、近球形、單分散等特點，這樣才能保證太陽能電池涂層的均勻性，及在人體血液中的流通性。傳統(tǒng)的以氟化

2、物為基質(zhì)的上轉(zhuǎn)換材料并不能滿足上述全部要求，而氧化物和硫氧化物以其較高的上轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定的物理化學(xué)性質(zhì)已經(jīng)在照明和顯示等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。并且在最近幾年，它們在生物醫(yī)學(xué)、太陽能電池等領(lǐng)域也發(fā)揮著重要作用。為此，本論文針對硫氧化物和氧化物開展了以下兩方面的研究。
　　1.研究了具有高結(jié)晶度、球形形貌、單分散Y2O2S基質(zhì)材料的制備:
　　采用膠體法對固相反應(yīng)法制備的Y2O2S進行后處理，所制備的Y2O2S顆粒為純的六方晶相、

3、結(jié)晶度高、類球形、無團聚，平均粒徑尺寸為120±34nm，在乙醇中具有極好的分散性。并對其在乙醇中懸浮的原因進行了詳細的討論。
　　2.探索了Y2O3∶Er、Y2O3∶ Yb，Er上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料在1550nm激發(fā)下的多色發(fā)光特性，并與其在980nm激發(fā)下的發(fā)光特性進行了對比研究:
　　1)采用固相法制備了Y2O3∶ Yb，Er熒光粉。利用1550nm激發(fā)Y2O3∶ Yb，Er材料實現(xiàn)了高效的紅色上轉(zhuǎn)換發(fā)光。通過研究其亮度和激

4、發(fā)功率間的關(guān)系時發(fā)現(xiàn)，當980 nm和1550 nm的激發(fā)功率密度相同時，Y2O3∶ Yb，Er在1550nm激發(fā)下的發(fā)光亮度與其在980nm激發(fā)下的發(fā)光亮度相當。又發(fā)現(xiàn)，Y2O3∶ Yb，Er在1550nm激發(fā)下具有極好的低功率激發(fā)特性，并且在高功率激發(fā)下，其呈現(xiàn)亮度飽和現(xiàn)象。對Y2O3∶ Yb，Er在1550 nm和980 nm激發(fā)下的上轉(zhuǎn)換發(fā)光強度做了定量分析，結(jié)果顯示，Y2O3∶ Yb，Er在1550 nm激發(fā)下具有很高的紅色上

5、轉(zhuǎn)換發(fā)光效率。隨著激發(fā)功率的增大，其表現(xiàn)出更好的顏色純度和極出色的色穩(wěn)定性。
　　2)采用均相沉淀法制備了立方相Y2O3∶Er和Y2O3∶ Yb，Er納米熒光粉。顆粒為類球形，粒徑102.22～148.99 nm。光致上轉(zhuǎn)換發(fā)光光譜測試顯示，在980nm激發(fā)下，Y2O3∶ Er樣品呈現(xiàn)較強的綠光發(fā)射，而Y2O3∶ Yb，Er樣品呈現(xiàn)較純的紅光發(fā)射。在1550 nm激發(fā)下，Y2O3∶ Er樣品的綠光發(fā)射較其在980nm激發(fā)下有了大幅